CN101880834B - 具有高耐磨性和粗糙度保持能力的冷轧辊及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有高耐磨性和粗糙度保持能力的冷轧辊，其材质中的化学组分及重量百分含量为C 0.90～1.10；Si0.2～1.00；MnO.40～0.70；Cr4.80～6.80；Mo1.00～2.00；V0.10～0.50；Ni≤0.40；S≤O.02；P≤O.02；其余为Fe。冷轧辊的表面硬度为92HSD～100HSD。热处理的淬火加热温度为960℃～1020℃，冷处理的温度为-90℃～-50℃，处理时间为2h～8h，回火保温温度为120℃～145℃，保温时间为60h～150h。采用本发明材料和性能制得的冷轧工作辊，具有高的粗糙度保持能力和高耐磨性，在同样的使用条件下，本发明的轧辊的使用寿命比原来普通铬钢系的材料制造的轧辊提高了50％。
Description
技术领域
本发明涉及一种新材质的冷轧工作辊，及其使用此材质制造冷轧辊的工艺方法。
背景技术
在当前国内外市场上用来制造冷轧工作辊的材料主要是Cr2、Cr3和Cr5系列，但随着汽车、家电、电子等行业的高速发展，对冷轧薄板及硅钢片的质量要求在不断提高，对冷轧工作辊的质量要求也越来越高。而上述铬钢系列的冷轧工作辊在轧制薄板或者硅钢片时，经常出现轧制过程中轧辊和被轧制材料之间发生打滑现象，在轧辊被使用不久后，许多轧辊表面还会出现缺陷，这些缺陷会随着轧辊与板材的接触而传递到板材表面，这样会影响板材的表面质量以及产品合格率。产生这些现象及缺陷的原因都是由于轧辊表面的粗糙度保持能力不够及耐磨性不够而造成，出现这些现象及缺陷时，就需要更换轧辊。因此在高质量板材的轧制过程中需要频繁更换轧辊。一套板材轧制生产线上需要很多支轧辊，更换新轧辊，不但要付出大量资金，还需要停工，以及需要大量的人力，增加工人劳动强度，生产效率低下。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种具有高粗糙度保持能力和高耐磨性的冷轧工作辊的新材料及其用此材料制造冷轧工作辊的方法，尤其是热处理方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种具有高耐磨性和粗糙度保持能力的冷轧辊，其材质中的化学组分及重量百分含量为
C 0.90～1.10；Si0.2～1.00；MnO.40～0.70；Cr4.80～6.80；Mo1.00～2.00；V0.10～0.50；Ni≤0.40；S≤O.02；P≤O.02；其余为Fe和不可避免的杂质。
上述材质的冷轧辊的机械性能要求在于：所述冷轧辊的表面硬度为92HSD～100HSD。
上述性能的冷轧辊的制造方法包括下列工艺步骤：
①按照各化学组分及含量制得冷轧辊钢坯，除钢材成分不同外，制造钢坯的方法与常规生产工艺相同，
②对冷轧辊钢坯进行粗车和调质处理，
③淬火热处理，淬火加热温度为960℃～1020℃，
④冷处理，冷处理的温度为-90℃～-50℃，处理时间为2h～8h，
⑤回火处理，回火保温温度为120℃～145℃，保温时间为60h～150h。
由于采用了上述技术方案，本发明所取得的技术进步在于：
采用本发明材料和性能制得的冷轧工作辊，具有高的粗糙度保持能力和高耐磨性，经生产试验证明，在同样的使用条件下，本发明的轧辊的使用寿命比原来普通铬钢系的材料制造的轧辊提高了50％。本发明的钢材成分中，提高了C和Mo的含量，使得本发明的冷轧工作辊的表面硬度可达92HSD～100HSD，从而使轧辊具有较好的粗糙度保持性能。并且通过调整Cr和C的比例值，在配合增加Mo、V的含量，使钢材在经过适当的热处理后能够得到适量的具有高硬度的碳化物，从而增强了轧辊的粗糙度保持能力和耐磨性。本发明的机械性能要求和热处理方法保证了轧辊具有高的粗糙度保持能力和高耐磨性。其淬火、冷处理、回火的温度和时间，也是使本发明的材料具有最佳性能的合理选择。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
本实施例的冷轧工作辊的制造方法包括以下步骤：
①炼制钢材，使钢材的化学成分及含量达到要求范围，并用常规生产工艺制得冷轧辊坯。具体步骤是，炼制钢材时用电弧炉和LFVD精炼炉进行冶炼，模铸成电极，然后将电极棒进行退火，再将电渣重熔成电渣锭。
经最终化验，本实施例的冷轧工作辊的材质中的化学组分及含量如下表(表中单位为wt％，其余为Fe和不可避免的杂质。)：
| C | Si | Mn | Cr | Mo | V | Ni | P | S |
| 0.91 | 0.30 | 0.44 | 4.99 | 1.1 | 0.12 | 0.11 | 0.010 | 0.003 |
成分合格后将电渣锭加热，锻造成锻坯，对锻坯进行热处理，最后进行车削加工，检验合格即可作为辊坯；
②对辊坯进行预备热处理，即进行调质处理；
③感应淬火热处理，加热温度为990℃；
④冷处理，处理温度为-80℃，处理时间为5h；
⑤回火处理，回火温度为125℃，回火时间为80h。
通过上述处理后，用专用的轧辊肖氏硬度计测定，测得本实施例的冷轧工作辊的表面硬度为94～95HSD。
实施例2～实施例8
各实施例的制造方法工艺步骤与实施例1基本相同，不同之处见下表
Claims (1)
1.一种具有高耐磨性和粗糙度保持能力的冷轧辊，其特征在于：其材料中的化学组分及重量百分含量为C 0.91～1.00，Si 0.30～0.50，Mn 0.43～0.48，Mo 1.05～1.96，Ni 0.11～0.17，V 0.12～0.45，Cr 4.83～5.42，S 0.003～0.012，P0.008～0.013，其余为Fe和不可避免的杂质；冷轧辊的表面硬度为92HSD～100HSD；冷轧辊的制造方法包括下列工艺步骤：①按照各化学组分及含量制得冷轧辊钢坯，②对冷轧辊钢坯进行粗车和调质处理，③淬火热处理，淬火加热温度为960℃～1020℃，④冷处理，冷处理的温度为-90℃～-50℃，处理时间为2h～8h，⑤回火处理，回火保温温度为120℃～145℃，保温时间为60h～150h。
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